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Rivoluzionario accumulo di energia

Rivoluzionario accumulo di energia

Con il concetto Power-to-Gas (P2G), EKZ pone un'importante pietra miliare per l'approvvigionamento energetico della Svizzera in inverno.

I condomini di Seebrihof immagazzinano l’energia solare sotto forma di idrogeno. Dott. Martin Nicklas, Head of Energy Contracting presso EKZ, spiega il rivoluzionario concetto power-to-gas: “Nelle giornate estive, l’impianto solare sul tetto del Seebrighof produrrà più elettricità di quanta ne possano utilizzare i residenti. Il cosiddetto impianto power-to-gas lo trasforma in idrogeno. In inverno il fabbisogno energetico è maggiore. Quindi l’idrogeno immagazzinato viene convertito in energia. Circa il 55 percento di questo viene utilizzato per generare elettricità nelle celle a combustibile del sistema. Il restante 45 per cento dell’energia fuoriesce sotto forma di calore disperso, che viene utilizzato per riscaldare l’edificio”. L’idrogeno è prodotto dall’acqua del rubinetto che viene lavorata direttamente nell’impianto. L’ossigeno viene creato come un prodotto quasi di scarto, che fuoriesce nell’aria ambiente. Questo è ecologico perché in inverno l’idrogeno viene riconvertito in acqua ed energia rinnovabile con l’ossigeno dell’aria. Questo chiude il ciclo. Il sistema utilizza solo l’energia solare prodotta localmente per la produzione e la rete elettrica pubblica viene alleggerita.

EKZ come pioniere
Con una batteria in casa, le fluttuazioni a breve termine della produzione di energia solare in estate vengono assorbite e, ad esempio, l’energia solare viene immagazzinata per la notte. Il sistema P2G converte costantemente l’eccesso che rimane libero in idrogeno. Di conseguenza, può essere implementato in modo più economico e gestito in modo più efficiente. Per Nicklas, EKZ assume un ruolo pionieristico nella conversione alla fornitura di energia rinnovabile: “Per la prima volta in Svizzera viene implementato un sistema P2G che può essere utilizzato in modo conveniente anche in altre proprietà di diverse dimensioni – anche in esistenti edifici. Con il sistema stiamo testando il potenziale di accumulo stagionale di energia da energia solare per l’inverno”. Ci sono alcune proprietà con sistemi a idrogeno in Svizzera, incluso nel cantone di Zurigo. La differenza nel progetto del Seebrighof è il concetto standardizzato, che può essere applicato in modo semplice ed economico ad altri edifici.

Sistema power-to-gas
Ma c’è di meglio: grazie al sistema power-to-gas, la maggior parte dell’energia solare può essere utilizzata localmente. L’efficienza elettrica del sistema P2G è di circa il 30-35% in tutti i processi. Il resto viene generato come calore residuo, che viene utilizzato per il riscaldamento dell’acqua calda in estate e per il riscaldamento in inverno. Sareste in grado di rifornirvi di energia in modo completamente autonomo al Seebrighof? – «Questo sarebbe tecnicamente possibile e si sta già facendo nei singoli oggetti. Tuttavia, questo sarebbe molto costoso e quindi non era l’obiettivo di questo progetto”.

Stoccaggio sicuro dell’idrogeno
È necessario adottare adeguate precauzioni di sicurezza durante lo stoccaggio di gas infiammabili e potenzialmente esplosivi come gas naturale o idrogeno. Queste misure sono controllate dalle autorità per garantire installazioni sicure. L’idrogeno viene solitamente immagazzinato all’aperto, con qualsiasi fuga di gas che si volatilizza rapidamente e previene così una miscela esplosiva. Nel caso attuale, secondo Nicklas, l’H2 è immagazzinato in bombole di gas disponibili in commercio che soddisfano pienamente gli standard e le norme di sicurezza svizzeri.

Quando conviene un sistema P2G?
La risposta dipende da molti fattori e deve sempre riguardare il progetto edilizio specifico e le esigenze del cliente, come spiega Nicklas: “La domanda fondamentale è quante volte all’anno può essere caricato il serbatoio di stoccaggio dell’idrogeno. Perché ad ogni ciclo di ricarica il sistema genera un margine di contribuzione che contribuisce all’ammortamento. Stiamo anche testando questo potenziale con il sistema e stiamo ulteriormente sviluppando il concetto di conseguenza”. Anche il cliente del Seebrighof sta dimostrando uno spirito pionieristico con il progetto. In questo modo, non solo ha installato il sistema da un punto di vista puramente monetario. Si vorrebbe aprire la strada qui e dare un contributo alla riduzione del divario di approvvigionamento in inverno, rendendo la società più indipendente dalle importazioni di energia da fonti fossili. L’impianto di Seebrighof può essere finanziato bene grazie alla sua implementazione economicamente vantaggiosa, afferma Nicklas. Dà un contributo significativo alla ricerca sulle tecnologie di stoccaggio stagionale: “Quanto sia economicamente efficace la tecnologia è l’oggetto delle nostre indagini. Nei prossimi anni, però, prevediamo un’ulteriore significativa riduzione dei prezzi sul mercato dell’idrogeno, che potrebbe dare una spinta alla tecnologia.

Strategia energetica 2050
Nella Strategia energetica 2050 del Consiglio federale le tecnologie di stoccaggio basate su gas e liquidi hanno un’alta priorità. Con il primo sistema power-to-gas standardizzato, EKZ ha raggiunto un importante traguardo che potrebbe servire da esempio per sviluppi futuri. Nicklas conclude: “Se vogliamo alimentare completamente il calore, l’energia elettrica e la mobilità con fonti di energia rinnovabile, abbiamo bisogno di sforzi in tutti i settori. L’idrogeno come mezzo di accumulo può aiutare a disinnescare le sfide dell’approvvigionamento energetico in inverno».